電化學(xué)暫態(tài)測(cè)試技術(shù)概述

1、題目：電化學(xué)暫態(tài)測(cè)試技術(shù)概述學(xué)號(hào)：g20138229 姓名：金柱 課程名稱(chēng)：電化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法電化學(xué)暫態(tài)測(cè)試技術(shù)概述1. 暫態(tài)法的基本特點(diǎn)及其分類(lèi)從電極開(kāi)始極化到電極過(guò)程達(dá)到穩(wěn)態(tài)這一階段稱(chēng)為暫態(tài)過(guò)程。電化學(xué)暫態(tài)測(cè)量是研究電極過(guò)程動(dòng)力學(xué)的重要手段，暫態(tài)技術(shù)是研究暫態(tài)電極系統(tǒng)的試驗(yàn)方法和試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析的技術(shù)，表征電極系統(tǒng)在未達(dá)到穩(wěn)態(tài)前的參量(電極電勢(shì)、電流、濃度分布、電極表面狀態(tài)等)的變化。1.1 暫態(tài)法的特點(diǎn)電化學(xué)暫態(tài)測(cè)量是研究電極過(guò)程動(dòng)力學(xué)的重要手段,具有快速、干擾小、易于實(shí)現(xiàn)原位測(cè)量、可以將電極過(guò)程的不同步驟區(qū)分開(kāi)等特點(diǎn),從中可以獲得豐富的電極界面過(guò)程信息,但采樣速度慢、精度差、穩(wěn)定性低及數(shù)據(jù)難于

2、分析等問(wèn)題使這一研究方法的順利發(fā)展受到了一定的限制。電極暫態(tài)過(guò)程遠(yuǎn)比穩(wěn)態(tài)復(fù)雜，歸納起來(lái)有以下特點(diǎn)：（1） 暫態(tài)階段流過(guò)電極界面的總電流包括各基本過(guò)程的暫態(tài)電流，如雙電層充電電流ic和反應(yīng)電流ir等。而穩(wěn)態(tài)極化電流只表示電極反應(yīng)電流。（2） 由于暫態(tài)系統(tǒng)的復(fù)雜性，常把電極體系用等效電路來(lái)表示，以便于分析和計(jì)算。穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)雖也可用等效電路表示，但要簡(jiǎn)單得多，因?yàn)樗挥呻娮柙M成。穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)的分析中常用極化曲線(xiàn)，很少用等效電路。（3） 雖然暫態(tài)系統(tǒng)比較復(fù)雜，但暫態(tài)法比穩(wěn)態(tài)法多考慮了時(shí)間因素，可利用各基本過(guò)程對(duì)時(shí)間的不同響應(yīng)，使復(fù)雜的等效電路得以簡(jiǎn)化或進(jìn)行解析，以測(cè)得等效電路中各部分的數(shù)值，達(dá)到研究各基

3、本過(guò)程和控制電極總過(guò)程的目的。（4） 由于暫態(tài)法極化時(shí)間短，即單向電流持續(xù)的時(shí)間短，可大大減小或消除濃差極化的影響，因此有利于快速電極過(guò)程的研究。由于測(cè)量時(shí)間短，液相中的粒子或雜質(zhì)往往來(lái)不及擴(kuò)散到電極表面，因此有利于研究界面結(jié)構(gòu)及吸附現(xiàn)象。對(duì)于某些電極表面狀態(tài)變化比較大的體系，如金屬電沉積和腐蝕等，由于反應(yīng)物在電極表面的積累或電極表面因反應(yīng)而不斷遭到破壞， 用穩(wěn)態(tài)法費(fèi)時(shí)太多，而且不易得到重現(xiàn)性好的結(jié)果。1.2 暫態(tài)法的分類(lèi)電化學(xué)暫態(tài)測(cè)試方法的種類(lèi)有很多。常用的暫態(tài)技術(shù)是控制電極電勢(shì)或電極電流按一定規(guī)律變化，同時(shí)直接測(cè)量或?qū)r(shí)間的變化,或間接測(cè)量它們對(duì)與有關(guān)的物理量（如正弦波角頻率）的變化,它們

4、分別稱(chēng)為控制電勢(shì)法和控制電流法，即按照控制方法不同分為控制電勢(shì)法和控制電流法。按照極化方式不同，可以分為階躍法、方波法、線(xiàn)性?huà)呙璺?、三角波法、交流阻抗法等等。下面將?duì)各種方法進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹并列舉幾個(gè)應(yīng)用實(shí)例。2. 控制電勢(shì)法2.1 電勢(shì)階躍法暫態(tài)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前，電極電勢(shì)處于開(kāi)路電勢(shì);實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)(t0)，電極電勢(shì)突躍至某指定恒定值E1，直至實(shí)驗(yàn)結(jié)束（圖1a 各種電極電勢(shì)波形）。實(shí)驗(yàn)上也可將電勢(shì)階躍法中的電流 I經(jīng)積分器得到流經(jīng)電極的電量Q。習(xí)慣上將測(cè)Q-t關(guān)系稱(chēng)為計(jì)時(shí)電量法，而將測(cè)I-t關(guān)系稱(chēng)為計(jì)時(shí)電流法。2.2 方波電勢(shì)法電極電勢(shì) E在某一指定恒值E1持續(xù)時(shí)間t1后，突變?yōu)榱硪恢付ê阒礒

5、2，持續(xù)時(shí)間t2后又突變回E1值，如此反復(fù)多次（圖1b）即為方波電勢(shì)法。2.3 線(xiàn)性?huà)呙桦妱?shì)法電極電勢(shì) E按恒定速率變化，即dE/dt為常數(shù),也稱(chēng)動(dòng)電勢(shì)伏安法，它可以是單程的，稱(chēng)線(xiàn)性?huà)呙桦妱?shì)法（圖1c），也可以是來(lái)復(fù)的，稱(chēng)為循環(huán)伏安法或三角波電勢(shì)法（圖1d）。本法常測(cè)量I-E的相對(duì)變化關(guān)系,稱(chēng)循環(huán)伏安圖。伏安圖的定量解析比較復(fù)雜，往往需采用數(shù)值解法。但伏安圖上的峰可以用來(lái)鑒別參與電極反應(yīng)的物質(zhì)，包括反應(yīng)中間物，因此動(dòng)電勢(shì)伏安圖有電化學(xué)譜圖之稱(chēng)。它已成為研究電極反應(yīng)機(jī)理（尤其是復(fù)雜電極反應(yīng)機(jī)理）和電極表面覆蓋層的重要工具。 3. 控制電流法3.1 電流階躍法在暫態(tài)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始以前

6、，電極電流為零；實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí),電極電流i由零突躍至某一指定恒值i1，直至實(shí)驗(yàn)結(jié)束為止（圖2a），然后記錄E-t關(guān)系，習(xí)慣也稱(chēng)計(jì)時(shí)電勢(shì)法。3.2 斷電流法在暫態(tài)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始以前，電極電流為某一指定恒值i1，讓電極電勢(shì)基本上達(dá)到穩(wěn)態(tài)。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，電極電流i突然切斷為零。在電流切斷的瞬間,電極的電阻極化（即歐姆電位降）消失，可使問(wèn)題簡(jiǎn)化（圖2b）。3.3 方波電流法電極電流在某一指定恒值i1持續(xù)時(shí)間t1后,突變?yōu)榱硪恢付ê阒礽2，持續(xù)時(shí)間t2后又突變回i1值，如此反復(fù)多次。一般i1和i2的數(shù)值不相等,t1t2；在特殊情況下，控制i1和i2的數(shù)值相等， t1t2，則稱(chēng)為對(duì)稱(chēng)方波電流法（圖2c）。3

7、.4 電流換向階躍法在暫態(tài)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始以前，電極電流i為零。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)電極電流突變至某一指定恒值i1，持續(xù)時(shí)間t1后,突變?yōu)榱硪恢付ê阒礽2(改變電流方向)，此后持續(xù)到實(shí)驗(yàn)結(jié)束（圖2d）。 3.5 雙脈沖電流法在暫態(tài)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始以前，電極電流為零。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，電極電流i突躍至某一指定恒值i1,持續(xù)時(shí)間t1后，電極電流突降至另一指定恒值i2（電流方向保持不變），直至實(shí)驗(yàn)結(jié)束為止。一般t1的時(shí)間很短（微秒級(jí)），i1i2（圖2e）。4. 暫態(tài)法的應(yīng)用暫態(tài)技術(shù)提供了比穩(wěn)態(tài)技術(shù)更多的信息，用來(lái)研究電極過(guò)程動(dòng)力學(xué)，測(cè)定電極反應(yīng)動(dòng)力學(xué)參數(shù)和確定電極反應(yīng)機(jī)理，而且還可將測(cè)量遷越反應(yīng)速率常數(shù)的上限提高23個(gè)數(shù)

8、量級(jí)，有可能研究大量快速的電化學(xué)反應(yīng)。暫態(tài)技術(shù)對(duì)于研究中間態(tài)和吸附態(tài)存在的電極反應(yīng)也特別有利。暫態(tài)技術(shù)中測(cè)得的一些參量，例如雙電層電容、歐姆電阻、由遷越反應(yīng)速率常數(shù)決定的遷越電阻等，在化學(xué)電源、電鍍、腐蝕等領(lǐng)域也有指導(dǎo)意義。 5 交流阻抗法由于本人正在做有關(guān)耐蝕鋼筋的阻抗譜，故在這里詳細(xì)介紹交流阻抗法。交流阻抗法是電化學(xué)測(cè)試技術(shù)中一類(lèi)十分重要的方法，是研究電極過(guò)程動(dòng)力學(xué)和表面現(xiàn)象的重要手段。特別是近年來(lái)，由于頻率響應(yīng)分析儀的快速發(fā)展，交流阻抗的測(cè)試精度越來(lái)越高，超低頻信號(hào)阻抗譜也具有良好的重現(xiàn)性，再加上計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，對(duì)阻抗譜解析的自動(dòng)化程度越來(lái)越高，這就使我們能更好地理解電極表面

9、雙電層結(jié)構(gòu)，活化鈍化膜轉(zhuǎn)換，孔蝕的誘發(fā)、發(fā)展、終止以及活性物質(zhì)的吸脫附過(guò)程。5.1 阻抗譜中的基本元件  交流阻抗譜的解析一般是通過(guò)等效電路來(lái)進(jìn)行的，其中基本的元件包括：純電阻R，純電容C，阻抗值為1/jC，純電感L，其阻抗值為jL。實(shí)際測(cè)量中，將某一頻率為的微擾正弦波信號(hào)施加到電解池，這時(shí)可把雙電層看成一個(gè)電容，把電極本身、溶液及電極反應(yīng)所引起的阻力均視為電阻，則等效電路如圖3所示。圖3. 用大面積惰性電極為輔助電極時(shí)電解池的等效電路 圖中A、B 分別表示電解池的研究電極和輔助電極兩端，Ra、Rb分別表示電極材料本身的電阻，Cab表示研究電極與輔助電極之間的電容，Cd與Cd表示研究

10、電極和輔助電極的雙電層電容，Zf與Zf表示研究電極與輔助電極的交流阻抗。通常稱(chēng)為電解阻抗或法拉第阻抗，其數(shù)值決定于電極動(dòng)力學(xué)參數(shù)及測(cè)量信號(hào)的頻率，Rl表示輔助電極與工作電極之間的溶液電阻。一般將雙電層電容Cd與法拉第阻抗的并聯(lián)稱(chēng)為界面阻抗Z。 實(shí)際測(cè)量中，電極本身的內(nèi)阻很小，且輔助電極與工作電極之間的距離較大，故電容Cab一般遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于雙電層電容Cd。如果輔助電極上不發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，即Zf特別大，同時(shí)輔助電極的面積遠(yuǎn)大于研究電極的面積（例如用大的鉑黑電極），則Cd很大，其容抗Xcd比串聯(lián)電路中的其他元件小得多，因此輔助電極的界面阻抗可忽略，于是圖3可簡(jiǎn)化成圖4，這也是比較常見(jiàn)的等效電路。圖4.

11、用大面積惰性電極為輔助電極時(shí)電解池的簡(jiǎn)化電路5.2阻抗譜中的特殊元件 以上所講的等效電路僅僅為基本電路，實(shí)際上，由于電極表面的彌散效應(yīng)的存在，所測(cè)得的雙電層電容不是一個(gè)常數(shù)，而是隨交流信號(hào)的頻率和幅值而發(fā)生改變的，一般來(lái)講，彌散效應(yīng)主要與電極表面電流分布有關(guān)，在腐蝕電位附近，電極表面上陰、陽(yáng)極電流并存，當(dāng)介質(zhì)中存在緩蝕劑時(shí)，電極表面就會(huì)為緩蝕劑層所覆蓋，此時(shí)，鐵離子只能在局部區(qū)域穿透緩蝕劑層形成陽(yáng)極電流，這樣就導(dǎo)致電流分布極度不均勻，彌散效應(yīng)系數(shù)較低。表現(xiàn)為容抗弧變“癟”，如圖3所示。另外電極表面的粗糙度也能影響彌散效應(yīng)系數(shù)變化，一般電極表面越粗糙，彌散效應(yīng)系數(shù)越低。5.2.1常相位角元件（C

12、onstant Phase Angle Element，CPE） 在表征彌散效應(yīng)時(shí)，近來(lái)提出了一種新的電化學(xué)元件CPE，CPE的等效電路解析式為：CPE的阻抗由兩個(gè)參數(shù)來(lái)定義，即CPE-T，CPE-P，我們知道，因此CPE元件的阻抗Z可以表示為，這一等效元件的幅角為=-p/2，由于它的阻抗的數(shù)值是角頻率的函數(shù)，而它的幅角與頻率無(wú)關(guān)，故文獻(xiàn)上把這種元件稱(chēng)為常相位角元件。 實(shí)際上，當(dāng)p=1時(shí)，如果令T=C，則有Z=1/（jC），此時(shí)CPE相當(dāng)于一個(gè)純電容，波特圖上為一正半圓，相應(yīng)電流的相位超過(guò)電位正好90度，當(dāng)p=-1時(shí)，如果令T=1/L，則有Z=jL，此時(shí)CPE相當(dāng)于一個(gè)純電感，波特圖上為一反置

13、的正半圓，相應(yīng)電流的相位落后電位正好90度；當(dāng)p=0時(shí)，如果令T=1/R，則Z=R，此時(shí)CPE完全是一個(gè)電阻。 一般當(dāng)電極表面存在彌散效應(yīng)時(shí)，CPE-P值總是在10.5之間，阻抗波特圖表現(xiàn)為向下旋轉(zhuǎn)一定角度的半圓圖。圖5 具有彌散效應(yīng)的阻抗圖    可以證明,彌散角=/2*(1-CPE-P)，特別有意義的是，當(dāng)CPE-P=0.5時(shí)，CPE可以用來(lái)取代有限擴(kuò)散層的Warburg元件，Warburg元件是用來(lái)描述電荷通過(guò)擴(kuò)散穿過(guò)某一阻擋層時(shí)的電極行為。在極低頻率下，帶電荷的離子可以擴(kuò)散到很深的位置，甚至穿透擴(kuò)散層，產(chǎn)生一個(gè)有限厚度的Warburg元件，如果擴(kuò)散層足夠厚

14、或者足夠致密，將導(dǎo)致即使在極限低的頻率下，離子也無(wú)法穿透，從而形成無(wú)限厚度的Warburg元件，而CPE正好可以模擬無(wú)限厚度的Warburg元件的高頻部分。當(dāng)CPE-P=0.5時(shí)，其阻抗圖為圖5所示，一般在pH>13的堿溶液中，由于生成致密的鈍化膜，阻礙了離子的擴(kuò)散通道，因此可以觀察到圖6所示的波特圖。圖6. 當(dāng)CPE-P為0.5時(shí)（左）及在Na2CO3溶液中的波特圖5.2.2有限擴(kuò)散層的Warburg元件-閉環(huán)模型 本元件主要用來(lái)解析一維擴(kuò)散控制的電化學(xué)體系，其阻抗為一般在解析過(guò)程中，設(shè)置P=0.5，并且Ws-T=L2/D，（其中L是有效擴(kuò)散層厚度，D是微粒的一維擴(kuò)散系數(shù)），計(jì)算表明，

15、當(dāng)->0時(shí)，Z=R，當(dāng)->+，在與CPE-P=0.5時(shí)的阻抗表達(dá)式相同，阻抗圖如圖7。圖7. 閉環(huán)的半無(wú)限的Warburg阻抗圖5.2.3有限擴(kuò)散層的Warburg元件-發(fā)散模型 本元件也是用來(lái)描述一維擴(kuò)散控制的電化學(xué)體系，其阻抗為，其中ctnh為反正且函數(shù)，F(xiàn)（x）=Ln（1+x）/（1-x）。與閉環(huán)模型不同的是，其阻抗圖的實(shí)部在低頻時(shí)并不與實(shí)軸相交。而是向虛部方向發(fā)散。即在低頻時(shí)，更像一個(gè)電容。典型的阻抗圖如圖8。圖8. 發(fā)散的半無(wú)限的Warburg阻抗圖6.暫態(tài)法應(yīng)用案例列舉6.1案例1：EIS分析在防腐涂層評(píng)價(jià)中的應(yīng)用1采用EIS可以在很寬的頻率范圍對(duì)涂層體系進(jìn)行測(cè)量,可以

16、得到在不同頻率段的涂層電容、微孔電阻以及涂層下基底腐蝕反應(yīng)電阻、雙電層電容等與涂層性能及涂層破壞過(guò)程有關(guān)的信息。同時(shí),由于該方法采用小振幅的正弦波擾動(dòng)信號(hào),不會(huì)使涂層體系在測(cè)量過(guò)程中發(fā)生大的改變,故可以對(duì)其進(jìn)行反復(fù)多次的測(cè)量,適用于研究涂層破壞的動(dòng)力學(xué)過(guò)程。EIS因此成為研究涂層性能與涂層破壞過(guò)程的一種主要的電化學(xué)方法。涂層EIS分析：該案例中三種涂層的電化學(xué)阻抗譜均存在兩個(gè)時(shí)間常數(shù),出現(xiàn)兩個(gè)容抗弧,其中高頻段容抗弧反應(yīng)了涂層的性質(zhì),而低頻段容抗弧反應(yīng)涂層下金屬的腐蝕反應(yīng)。涂層的等效電路見(jiàn)圖9。三種涂層的電化學(xué)阻抗譜參數(shù)見(jiàn)圖10。圖9 涂層的電化學(xué)阻抗譜等效電路對(duì)于圖9的等效電路來(lái)說(shuō),總阻抗的

17、表達(dá)式為：對(duì)該式進(jìn)行簡(jiǎn)單的變換得：根據(jù)所得到的參數(shù),利用VC編程,計(jì)算出阻抗的實(shí)部Z和虛部Z，并利用Origin軟件擬合出阻抗圖譜（見(jiàn)圖1113）。圖10 各涂層電化學(xué)阻抗譜參數(shù)圖11 1號(hào)涂層阻抗圖譜圖12 2號(hào)涂層阻抗圖譜圖13 3號(hào)涂層阻抗圖譜通過(guò)對(duì)實(shí)際涂層的分析表明,2號(hào)涂層的耐鹽水滲透性較差，3號(hào)涂層的防腐蝕性能較好,因?yàn)?號(hào)涂層的固化劑含有嗎啉Mannich 堿衍生物,其分子內(nèi)含有氧原子和氮原子，在金屬表面有特異的吸附性，可以提高涂層在金屬表面的粘結(jié)強(qiáng)度，從而改善涂層的抗腐蝕性能。6.2 案例2：混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋銹蝕電化學(xué)表征與相關(guān)檢監(jiān)測(cè)技術(shù)2鑒于混凝土鋼筋銹蝕等效電路模型中各元件的

18、物理意義理解不盡相同，為了對(duì)模型元件的物理意義給出合理解釋?zhuān)O(shè)計(jì)了由氯鹽侵蝕和混凝土碳化導(dǎo)致鋼筋銹蝕的加速試驗(yàn);通過(guò)對(duì)鋼筋銹蝕試塊阻抗譜特征的分析研究，對(duì)模型元件的物理意義給出了合理解釋。研究發(fā)現(xiàn)：氯鹽銹蝕試塊具有三段容抗弧，即三個(gè)時(shí)間常數(shù)；而碳化銹蝕試塊阻抗譜與鈍化鋼筋試塊阻抗譜都只具有兩個(gè)容抗弧，即兩個(gè)時(shí)間常數(shù)，可以使用相同的等效電路模型來(lái)表示;隨著銹蝕的逐漸開(kāi)展，低頻段的容抗弧逐漸收縮;當(dāng)環(huán)境濕度升高時(shí)，阻抗譜中高頻段與低頻段容抗弧均發(fā)生收縮，所表現(xiàn)的物理意義為混凝土電阻率的降低和鋼筋極化電阻的降低。最后，提出了混凝土中鋼筋銹蝕等效電路的簡(jiǎn)化模型，并通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證了簡(jiǎn)化模型的合理性。所得的

19、到鋼筋銹蝕等效電路的簡(jiǎn)化模型如下圖所示：（b）其中圖（a）用來(lái)擬合氯鹽侵蝕試塊的阻抗譜，圖（b）用來(lái)擬合碳化試塊的阻抗譜。所得結(jié)論如下：氯鹽引起鋼筋銹蝕試塊在銹蝕初期具有三段容抗弧，即三個(gè)時(shí)間常數(shù)。其中，第一段高頻區(qū)容抗胡表征混凝土保護(hù)層的電化學(xué)特性;第二段中頻區(qū)容杭弧為坑蝕出現(xiàn)的電化學(xué)表征。第三段低頻區(qū)容抗弧則代表鋼筋表面雙電層的充放電行為。在鋼筋銹蝕中后期，中頻區(qū)容抗弧可能會(huì)隨著銹蝕不斷開(kāi)展而逐漸消失。這是因?yàn)?，隨著鋼筋表面氯離子不斷積累，不只一處的鋼筋表面發(fā)生坑蝕，大陰極小陽(yáng)極的作用不再明顯，孔內(nèi)鋼筋表面的陽(yáng)極電流密度逐漸減小。碳化銹蝕的電化學(xué)阻抗譜與鈍化鋼筋相同，都只具有兩個(gè)容抗弧，即

20、兩個(gè)時(shí)間常數(shù)，可以使用相同的等效電路模型來(lái)表示。缺少了中頻段容抗弧原因是，碳化引起的鋼筋銹蝕為均勻銹蝕，腐蝕微電池均勻分布于鋼筋表面，與氯鹽引起的鋼筋局部孔蝕明顯不同，在銹蝕處不會(huì)產(chǎn)生很大的歐姆電壓降。此外，隨著銹蝕的逐漸開(kāi)展，低頻段的容抗弧逐漸收縮。當(dāng)環(huán)境濕度升高時(shí)，阻抗譜中高頻段與低頻段容抗弧均發(fā)生收縮，所表現(xiàn)的物理意義為混凝土電阻率的降低和鋼筋極化電阻的降低。對(duì)于混凝土內(nèi)部濕度很大的試塊，阻抗譜低頻段會(huì)出現(xiàn)45度傾角直線(xiàn)，對(duì)應(yīng)于等效電路中的Warburg阻抗。此時(shí)，外界氧氣難以擴(kuò)散至鋼筋表面，氧氣擴(kuò)散便成為了電化學(xué)反應(yīng)的控制步驟。6.3 案例3：混凝土介質(zhì)中普通低碳鋼和細(xì)晶粒鋼的耐蝕性研

21、究3在模擬混凝土孔溶液中，利用循環(huán)伏安與動(dòng)電位極化曲線(xiàn)、Mott-Schottky 曲線(xiàn)和電化學(xué)阻抗譜對(duì)經(jīng)鈍化處理后普通低碳鋼與細(xì)晶粒鋼的耐蝕性進(jìn)行研究。 結(jié)果表明， 細(xì)晶粒鋼與普通低碳鋼的公共鈍化電位區(qū)域?yàn)?0.250.45V，微量元素的含量與晶界的數(shù)量影響細(xì)晶粒鋼鈍化膜的耐蝕性。這里主要介紹其運(yùn)用電化學(xué)阻抗譜分析的方法。電化學(xué)阻抗譜的掃描頻率從100kHz到 10MHz，計(jì)時(shí)電流測(cè)試持續(xù)時(shí)間為3 600s。所得結(jié)果如下：圖14為細(xì)晶粒鋼的EIS圖?？梢钥闯觯跇O化電位0.3V下，Nyquist圖的低頻區(qū)出現(xiàn)了容抗弧，而在其它極化電位作用下， 容抗弧呈明顯收縮。 由Bode圖可以看出，極化電位為0.3V時(shí)的阻抗模量和相角均明顯比極化電位為0.1V和0.1V時(shí)要高。再次證明了在極化電位為0.3V情況下，細(xì)晶粒鋼形成的鈍化膜穩(wěn)定性較好。圖14不同電位下